用有限元法研究降雨对青海云杉林边坡稳定性的影响

编号 zgly0001691024

文献类型 期刊论文

文献题名 用有限元法研究降雨对青海云杉林边坡稳定性的影响

作者 田佳  韩磊  金学娟  许玲玲  王晓燕  董亚宁 

作者单位 宁夏大学农学院  宁夏大学环境工程研究院 

母体文献 中国水土保持科学 

年卷期 2019年06期

年份 2019 

分类号 S157 

关键词 有限元法  降雨强度  边坡稳定  根土复合体  数值分析  贺兰山 

文摘内容 为研究降雨强度和降雨历时对贺兰山青海云杉林边坡稳定性的影响,通过三轴压缩、饱和渗透等土工试验获取青海云杉林边坡根土复合体的土力学参数,在此基础上建立基于有限元的贺兰山青海云杉林边坡稳定性计算模型。利用该模型分析了青海云杉林边坡与无林边坡(对照)的安全系数和破坏时间随降雨强度、降雨历时、边坡坡度的变化规律,拟合了降雨强度与边坡破坏时间的回归模型。通过降雨条件下青海云杉林边坡和无林边坡破坏时的最大位移、最大塑性应变的分析,量化了贺兰山青海云杉林增强降雨边坡稳定性的程度。研究结果表明:贺兰山青海云杉林与无林边坡的安全系数随降雨历时、降雨强度、边坡坡度的增加而减小。降雨条件下,青海云杉林边坡的破坏时间要显著高于无林边坡(平均高出48. 61%),降雨强度与破坏时间的回归关系满足幂函数;青海云杉林的固土护坡作用随降雨强度的增加(从10 mm/h增加到25 mm/h)而减弱(从53. 20%降低到45. 70%),青海云杉林可以明显提高边坡破坏时的最大位移(提高224. 42%)和最大塑性应变(提高95. 28%)。综上,青海云杉林显著增强了降雨边坡的稳定性。